题目内容
(2008?济南模拟)如图所示,重为3N的物体置于倾角为37°的斜面上,用平行于斜面的大小为5N的力F作用于物体,物体恰在斜面上做匀速直线运动,而斜面相对于地面保持静止,则下列说法中正确的是( )(cos37°=0.8,sin37°=0.6 )
分析:先对物体受力分析,根据共点力平衡条件求出支持力和摩擦力;再对整体体受力分析,再次根据共点力平衡条件列式求解.
解答:解:A、B、D对物体受力分析,受重力、支持力、推力和摩擦力,若物体沿斜面向上匀速运动,摩擦力沿斜面向下,如图
根据共点力平衡条件,有
F-mgsin37°-f=0 ①
N-mgcos37°=0 ②
解得 N=mgcosθ=3×0.8N=2.4N,f=3.2N.
若物体沿斜面向下匀速运动,摩擦力沿斜面向上,同理可知:N=2.4N,
根据共点力平衡条件应有:mgsin37°=F+f
由于F>mgsin37°,所以上面方程不成立,说明物体不可能沿斜面向下运动.
斜面对物体的作用力是N和f的合力,设方向与水平方向的夹角为α,则tanα=
=
=
,则得α=37°,等于斜面的倾角,由几何知识得知方向水平向左.
故A错误,B正确.
C、D对整体受力分析,整体必定受到受重力、支持力、推力,如下图,根据水平方向合力为零可知,地面对斜面一定有摩擦力的作用,则斜面对地面也一定有摩擦力的作用.故C错误.
根据共点力平衡条件,有
F-mgsin37°-f=0 ①
N-mgcos37°=0 ②
解得 N=mgcosθ=3×0.8N=2.4N,f=3.2N.
若物体沿斜面向下匀速运动,摩擦力沿斜面向上,同理可知:N=2.4N,
根据共点力平衡条件应有:mgsin37°=F+f
由于F>mgsin37°,所以上面方程不成立,说明物体不可能沿斜面向下运动.
斜面对物体的作用力是N和f的合力,设方向与水平方向的夹角为α,则tanα=
N |
f |
2.4 |
3.2 |
3 |
4 |
故A错误,B正确.
C、D对整体受力分析,整体必定受到受重力、支持力、推力,如下图,根据水平方向合力为零可知,地面对斜面一定有摩擦力的作用,则斜面对地面也一定有摩擦力的作用.故C错误.
点评:本题关键是先后对物体整体进行受力分析,然后根据共点力平衡条件列式分析求解.
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